Questões de Concurso sobre Elementos de Máquinas

A figura a seguir é um conjunto de engrenagens que atende a determinadas aplicações.

Assinale a alternativa correta que indique qual aplicação é atendida por esse sistema de engrenagens.

O esquema mecânico abaixo apresenta um motor elétrico e quatro engrenagens. No eixo e1 do motor, encontra-se montada a primeira engrenagem, com número de dentes z1 = 18. A primeira engrenagem está acoplada a uma segunda engrenagem, montada no eixo e2, com número de dentes z2 = 36. No mesmo eixo e2, também está montada uma terceira engrenagem, com número de dentes z3 = 14. A terceira engrenagem está acoplada a uma quarta engrenagem montada no eixo e3, com número de dentes z4 = 56. Considere que os eixos e1, e2 e e3 são perfeitamente paralelos e não sofrem atritos em seus mancais de montagem. Seja a velocidade angular de rotação de saída do motor sobre o eixo e1 definida como ω1 e as velocidades angulares sobre os eixos e2 e e3 definidas por ω2 e ω3, respectivamente. Também considere o torque de saída do motor sobre o eixo e1 definido como T1 e os torques resultantes nos eixos e2 e e3 definidos, respectivamente, por T2 e T3.

Considere as seguintes equações de acoplamento de duas engrenagens:

a) 𝑖 = $\frac{zs}{ze};$ b) $\frac{\omega e}{\omega s}=i;$ c) $\frac{Te}{Ts}=\frac{1}{i},$

onde 𝑖 é a relação de transmissão, zs é o número de dentes da engrenagem de saída, ze é o número de dentes da engrenagem de entrada, ωs é a velocidade angular na engrenagem de saída, ωe é a velocidade angular da engrenagem de entrada, Ts é o torque sobre o eixo da engrenagem de saída e Te é o torque sobre o eixo da engrenagem de entrada.

Para um dado valor de velocidade angular ω1 e torque T1 gerados pelo motor sobre e1, indique se as afirmativas a seguir são verdadeiras (V) ou falsas (F) e assinale a alternativa com a sequência correta de cima para baixo.

( ) A velocidade angular resultante sobre e2 é a metade da velocidade angular sobre e1.

( ) A velocidade angular sobre e3 é 1/2 da velocidade angular sobre o eixo e2.

( ) O torque sobre o eixo e3 é duas vezes maior do torque sobre eixo e2.

( ) A relação de transmissão entre os eixos e3 e e1 é 𝑖 = 4.

( ) Ao diminuir o número de dentes da primeira engrenagem para z1 = 12, a relação de transmissão entre os eixos e1 e e3 é amplificada para 12.

Nas juntas rebitadas, a tensão de cisalhamento nos rebites é definida por T_c = $\frac{Q}{A}$ ≤ T_d, onde T_c é a tensão de cisalhamento que o rebite sofre devido à carga de cisalhamento Q, A é a área da secção transversal do rebite e T_d é a tensão admissível do material do rebite ao cisalhamento. A esse respeito, indique se as afirmativas a seguir são verdadeiras (V) ou falsas (F) e assinale a alternativa com a sequência correta de cima para baixo.

( ) Se a área A do rebite aumentar e a carga Q permanecer constante, a tensão admissível do material diminui.

( ) Se a área A do rebite diminuir e a carga Q permanecer constante, a tensão admissível do material diminui.

( ) A área do rebite varia proporcionalmente com a carga aplicada para que a tensão devido ao carregamento seja constante.

( ) Numa dada situação, ao ser trocado o rebite por outro rebite com material mais resistente e a carga permanecer constante, a área projetada do rebite pode diminuir.

Qual é a tensão máxima gerada em um eixo de diâmetro 50 mm quando uma carga de 50 kN é aplicada?

A figura a seguir mostra um desenho esquemático de um diferencial onde é possível visualizar seus componentes principais. Estes componentes estão identificados por algarismos romanos.

Fonte: adaptado de Frost (2015)

Avalie as afirmações e julgue se verdadeiras (V) ou falsas (F).

( ) O pinhão é identificado pelo algarismo romano I.

( ) O semi-eixo é identificado pelo algarismo romano V.

( ) A coroa é identificada pelo algarismo romano II.

( ) A engrenagem planetária é identificada pelo algarismo romano II.

De acordo com as afirmações, a sequência correta é:

Mancais são elementos de máquinas responsáveis por dar suporte ou guia onde eixos sejam apoiados. A esse respeito, indique se as afirmativas a seguir são verdadeiras (V) ou falsas (F) e assinale a alternativa com a sequência correta de cima para baixo.

( ) Os mancais são classificados como deslizantes ou de rolamento.

( ) Mancais de rolamento são aplicados quando se deseja reduzir o atrito na partida em eixos em movimentos rotativos.

( ) Os mancais de deslizamento dispõem de roletes, sendo aplicados em máquinas pesadas.

( ) Os rolamentos são classificados, de acordo a direção das forças que suportam, em radiais ou de tração.

( ) Em situações em que desalinhamentos de eixos ou montagem possam ocorrer, é recomendada a utilização de rolamentos autocompensadores de esferas.

Qual é o torque de aperto gerado para fixar um parafuso de aço A36, coeficiente de atrito 0,2, com diâmetro externo de 20 mm, com uma força aplicada de 10 kN?

Para demonstrar os princípios das alavancas no corpo humano em uma atividade multidisciplinar entre Física e Biologia, você decide construir um braço mecânico articulado em sua aula de robótica cujo funcionamento é semelhante ao do sistema braço/antebraço, ilustrado na imagem a seguir.

Onde “F” representa o ponto de apoio, “P” a força aplicada e “R” a resistência. Diante do exposto, assinale a alternativa que descreve o tipo de alavanca representada por este braço mecânico.

Com relação aos elementos de máquina, indique se as afirmativas a seguir são verdadeiras (V) ou falsas (F) e assinale a alternativa com a sequência correta de cima para baixo.

( ) Rebites, cavilhas e pinos são elementos de máquina de fixação.

( ) O parafuso de rosca triangular tem aplicação na fixação de união de peças.

( ) Fusos de rosca quadrada têm aplicação na geração de movimento de ferramentas que sofrem esforços ou choques, como prensas e morsas.

( ) Atualmente as roscas triangulares são classificadas de acordo com seu perfil em três tipos: métrica, americana e Whitworth.

Um calço retangular de uma máquina de conformação mecânica, como uma prensa, foi inicialmente colocado em um dos pés da mesa de apoio do equipamento para o seu nivelamento no plano horizontal. Após algum tempo, essa mesa com a máquina foi empurrada para reposicionamento na sala de operação, sem que tivesse sido removido o calço durante a sua movimentação no plano horizontal. Finalmente, após um ano de operação, o calço foi retirado e jogado em um tanque com água como forma de descarte.

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Nessa situação hipotética, o calço sofreu

Com relação aos elementos de máquinas, numere corretamente a coluna da direita de acordo com o texto correspondente à coluna da esquerda:

(1) Utilizada na transmissão de movimento entre eixos perpendiculares entre si.

(2) Podem ser de tração, de compressão, de fita, e de torção.

(3) Também conhecida como meia-lua ou de disco.

(4) Sua função é manter fixo ou limitar movimento axial entre um eixo e outras peças numa montagem

(5) Transmitem o torque necessário e posicionam concêntrica a ferramenta, com relação ao fuso da máquina.

(6) Aplicação muito recomendada em máquinas ou equipamentos que funcionam sob vibrações constantes e/ou intermitentes.

( ) Chaveta woodruff

( ) Anel de retenção

( ) Mola mecânica

( ) Arruela de pressão

( ) Engrenagem cônica

( ) Porta-ferramenta

A ordem CORRETA de associação, de cima para baixo, é:

Com relação a elementos de máquinas presentes em sistemas de movimentação linear, marque (V) para as afirmativas verdadeiras e (F), para as falsas.

( ) Mancais do tipo apoio são empregados na extremidade de fusos de esfera para permitir deslocamentos axiais, como por exemplo, os efeitos de dilatação térmica de diferentes materiais empregados em sistemas de movimentação linear.

( ) Fusos de esfera longos e esbeltos não estão sujeitos ao fenômeno de velocidade crítica quando tendem a girar sobre seu próprio eixo alcançando amplitudes perigosas e tendência de vibração.

( ) Contraporca é um elemento empregado na extremidade de um eixo para fixá-lo de um lado evitando seu deslocamento radial.

( ) Acoplamentos flexíveis são projetados para transmitir torque de maneira suave e permitir certo desalinhamento axial, radial e angular.

( ) Quando utilizados acoplamentos rígidos, a falha prematura por cisalhamento poderá ser induzida nos eixos caso o alinhamento não puder ser mantido com precisão.

( ) Os rolamentos lineares de esferas recirculantes são componentes mecânicos utilizados para montar sistemas de movimentação linear simples e econômicos para uma grande variedade de aplicações mecatrônicas.

Assinale a alternativa que contém a sequência CORRETA de cima para baixo.

As engrenagens são elementos muito importantes para a transmissão de rotação e torque do eixo do motor até o eixo de trabalho. Sobre as engrenagens, é correto afirmar que